CN107342719B - 一种扫描振镜电机驱动系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于自动控制技术领域，具体涉及一种振镜电机驱动系统，包括信号调理模块、采样模块、测试信号生成模块、二选一开关、幅值调节模块、平衡调节模块、自动调整模块；信号调理模块用于采集振镜驱动系统中自动增益控制电路输出的电流或表征其输出电流的其它电信号，如其输出端晶体管基极或发射极的电压信号，并将该电信号调理为采样模块可以接收的信号进而传送给自动调整模块；自动调整模块根据获得的电信号，通过其输出的测试控制信号、选通控制信号对测试信号生成模块及二选一开关进行控制，并通过自动调整模块输出的平衡补偿控制信号及幅值补偿控制信号对平衡调节模块、幅值调节模块进行调节，实现对自动增益控制电路的智能校准与补偿功能。

Description

一种扫描振镜电机驱动系统

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，具体涉及一种扫描振镜电机驱动系统。

背景技术

振镜，亦称扫描振镜，是一种优良的矢量扫描器件，是一种特殊的摆动电机，其负载通常为反射镜片或成像装置，常作为光学领域内改变光路角度的执行机构；其基本原理是由通电线圈在磁场中产生力矩，通过力矩控制镜片旋转一定的角度。

扫描振镜的电机转动角度检测装置可分为电容式和光电式两种，对于电容式角度检测装置(如图12)来说，两组电容盘所接收的高频信号源由电机内部的小型射频源产生，射频源产生频率的精度将直接影响电机工作的稳定性；对于光电式角度检测装置(如图13)来说，两组光电池所接受到的光源由发光二极管产生，该发光二极管亮度也需要保持恒定。因此，为避免温度、湿度等环境因素导致电机角度位置检测装置特性发生变化，在电机驱动系统中，常采用自动增益控制电路为振荡器或发光二极管提供稳定且幅值可调的电源，同时该电源输出电流的幅值将直接影响电机的角度因子与电机控制环路的稳定性。但是，由于制造工艺的限制，不论采用上述何种电机转动角度检测装置，同一电机中两组位置传感器的特性会出现差异，给电机定位带来非线性影响以及会导致位置传感器指示的中心位置与电机转子机械中心不一致的问题。

对此，在采用由V_R1、V_R2、R₁至R₇、D₁、C₁、U₁以及Q₁构成传统自动增益控制系统的传统扫描振镜驱动系统中(如图14所示)，自动增益控制电路的输出电流幅值调节及平衡补偿是通过调节原自动增益控制电路中的机械式电位器(V_R1、V_R2)来实现，自动增益控制电路通过对Q₁集电极-发射极之间的电流进行闭环调节，实现其输出电流稳定的功能。其中，-V_ref、+V_ref为电流幅值补偿量调节范围，V_R1为传感器平衡补偿机械电位器，V_R2为电流幅值补偿机械电位器。

然而，图14所示的传统自动增益控制电路调节及补偿过程必须由人工调节机械电位器才能实现。随着元件老化及使用环境发生变化等因素的影响，易导致自动增益控制电路中电流幅值及不平衡补偿不能满足要求，需要对自动增益控制电路重新进行调节才能保证电机驱动系统的正常工作。但是，当电机驱动系统被安装在无法进行人工调节的装置中时，传统系统无法满足要求。

发明内容

本发明的目的是克服当传统的扫描振镜电机驱动系统被安装在无法进行人工调节的装置中时，无法对其自动增益控制电路进行调节与补偿的问题。

为此，本发明提供了一种扫描振镜电机驱动系统，包括用于控制电机转动角度位置的第一电路，用于对第一电路中自动增益控制电路进行智能补偿的第二电路，所述自动增益控制电路包括幅值调节模块和平衡调节模块，所述第二电路包括自动调整模块，其中，

自动调整模块，用于控制对自动增益控制电路的智能调节及补偿过程，且所述自动调整模块的输入端与自动增益控制电路的输出端电连接；

幅值调节模块，用于调节自动增益控制电路输出电流的幅值，所述幅值调节模块的输入端与自动调整模块的输出端电连接，所述幅值调节模块的输出端与自动增益控制电路中运算放大器的负输入端电连接；

平衡调节模块，用于补偿电机内两组角度传感器特性的差异，所述平衡调节模块的A端与自动调整模块的输出端电连接，所述平衡调节模块的B端、C端分别与电机两组位置传感器的输出端电连接，且所述平衡调节模块的B端、C端分别通过串联电阻与自动增益控制电路中运算放大器的负输入端电连接，所述平衡调节模块的D端与自动增益控制电路中运算放大器的负输入端电连接。

可选地，所述第二电路还包括：测试信号生成模块，用于在幅值调节及平衡调节过程中，分别产生不同的测试信号，所述测试信号生成模块的输入端与自动调整模块的输出端电连接；二选一开关，用于电机驱动系统工作在智能调节补偿模式或正常工作模式时，切换第一电路中电机角度定位闭环控制模块的输入信号，所述二选一开关的输入端分别与自动调整模块的输出端、测试信号生成模块的输出端、用户电机角度指令输入信号电连接，所述二选一开关的输出端与第一电路中电机角度定位闭环控制模块的输入端电连接。

可选地，所述第二电路还包括：信号调理模块，所述信号调理模块的输入端与自动增益控制电路的输出端电联接；采样模块，所述采样模块的输入端与信号调理模块的输出端电连接，所述采样模块的输出端与自动调整模块的输入端电连接。

本发明还提供了一种扫描振镜电机驱动系统，包括用于控制电机转动角度位置的第一电路，用于对第一电路中自动增益控制电路进行智能补偿的第二电路，所述自动增益控制电路包括幅值调节模块，所述第二电路包括自动调整模块，其中，

自动调整模块，用于控制对自动增益控制电路的智能调节及补偿过程，且所述自动调整模块的输入端与自动增益控制电路的输出端电连接；

幅值调节模块，用于调节自动增益控制电路输出电流的幅值，所述幅值调节模块的输入端与自动调整模块的输出端电连接，所述幅值调节模块的输出端与自动增益控制电路中运算放大器的负输入端电连接。

可选地，所述第二电路还包括：测试信号生成模块，用于在幅值调节过程中产生不同的测试信号，所述测试信号生成模块的输入端与自动调整模块的输出端电连接；二选一开关，用于电机驱动系统工作在智能调节补偿模式或正常工作模式时，切换第一电路中电机角度定位闭环控制模块的输入信号，所述二选一开关的输入端分别与自动调整模块的输出端、测试信号生成模块的输出端、用户电机角度指令输入信号电连接，所述二选一开关的输出端与第一电路中电机角度定位闭环控制模块的输入端电连接。

可选地，所述第二电路还包括：信号调理模块，所述信号调理模块的输入端与自动增益控制电路的输出端电联接；采样模块，所述采样模块的输入端与信号调理模块的输出端电连接，所述采样模块的输出端与自动调整模块的输入端电连接。

本发明还提供了一种扫描振镜电机驱动系统，包括用于控制电机转动角度位置的第一电路，用于对第一电路中自动增益控制电路进行智能补偿的第二电路，所述自动增益控制电路包括平衡调节模块，所述第二电路包括自动调整模块，其中，

自动调整模块，用于控制对自动增益控制电路的智能调节及补偿过程，且所述自动调整模块的输入端与自动增益控制电路的输出端电连接；

平衡调节模块，用于补偿电机内两组角度传感器特性的差异，所述平衡调节模块的A端与自动调整模块的输出端电连接，所述平衡调节模块的B端、C端分别与电机两组位置传感器的输出端电连接，且所述平衡调节模块的B端、C端分别通过串联电阻与自动增益控制电路中运算放大器的负输入端电连接，所述平衡调节模块的D端与自动增益控制电路中运算放大器的负输入端电连接。

可选地，所述第二电路还包括：测试信号生成模块，用于在平衡调节过程中产生不同的测试信号，所述测试信号生成模块的输入端与自动调整模块的输出端电连接；二选一开关，用于电机驱动系统工作在智能调节补偿模式或正常工作模式时，切换第一电路中电机角度定位闭环控制模块的输入信号，所述二选一开关的输入端分别与自动调整模块的输出端、测试信号生成模块的输出端、用户电机角度指令输入信号电连接，所述二选一开关的输出端与第一电路中电机角度定位闭环控制模块的输入端电连接。

可选地，所述第二电路还包括：信号调理模块，所述信号调理模块的输入端与自动增益控制电路的输出端电联接；采样模块，所述采样模块的输入端与信号调理模块的输出端电连接，所述采样模块的输出端与自动调整模块的输入端电连接。

本发明提供了一种扫描振镜电机驱动系统，包括用于控制电机转动角度位置的第一电路，用于对第一电路中自动增益控制电路进行智能补偿的第二电路，所述自动增益控制电路包括幅值调节模块和平衡调节模块，所述第二电路包括信号调理模块，采样模块，自动调整模块，测试信号生成模块，二选一开关；其中，

幅值调节模块，用于调节自动增益控制电路输出电流的幅值，所述幅值调节模块的输入端与自动调整模块的输出端电连接，所述幅值调节模块的输出端与自动增益控制电路中运算放大器的负输入端电连接；

平衡调节模块，用于补偿电机内两组角度传感器特性的差异，所述平衡调节模块的A端与自动调整模块的输出端电连接，所述平衡调节模块的B端、C端分别与电机两组位置传感器的输出端电连接，且所述平衡调节模块的B端、C端分别通过串联电阻与自动增益控制电路中运算放大器的负输入端电连接，所述平衡调节模块的D端与自动增益控制电路中运算放大器的负输入端电连接；

信号调理模块，所述信号调理模块的输入端与自动增益控制电路的输出端电联接；

采样模块，所述采样模块的输入端与信号调理模块的输出端电连接；

自动调整模块，用于控制对自动增益控制电路的智能调节及补偿过程，且所述自动调整模块的输入端与采样模块的输出端电连接；

测试信号生成模块，用于在幅值调节及平衡调节过程中，分别产生不同的测试信号，所述测试信号生成模块的输入端与自动调整模块的输出端电连接；

二选一开关，用于电机驱动系统工作在智能调节补偿模式或正常工作模式时，切换第一电路中电机角度定位闭环控制模块的输入信号，所述二选一开关的输入端分别与自动调整模块的输出端、测试信号生成模块的输出端、用户电机角度指令输入信号电连接，所述二选一开关的输出端与第一电路中电机角度定位闭环控制模块的输入端电连接。

本发明的有益效果：本发明提供的扫描振镜电机驱动系统中的第二电路，信号调理模块用于采集振镜驱动系统中自动增益控制电路输出的电流或表征其输出电流的其它电信号，如其输出端晶体管基极或发射极的电压信号，并将该电信号调理为采样模块可以接收的信号进而传送给自动调整模块；自动调整模块根据获得的电信号通过其输出的测试控制信号控制测试信号生成模块、通过其输出的选通控制信号控制二选一开关、通过其输出的平衡补偿控制信号控制平衡调节模块、通过其输出的幅值补偿控制信号控制幅值调节模块，实现对自动增益控制电路进行智能调节与补偿的目的。

幅值调节模块能够接收自动调整模块发出的幅值控制指令，使幅值调节模块输出的恒定电流补偿量I_moffset保持在I_min至I_max区间内，使自动增益控制电路输出的电流幅值满足要求；平衡调节模块接收自动调整模块发出的平衡补偿控制信号，通过如下公式(1)实时调整其输出电流I_boffset，对自动增益控制电路进行补偿，使自动增益控制电路输出电流在电机转子角度发生变化时尽可能为恒定值，以达到对电机转动角度检测装置中两组特性不一致的位置传感器进行补偿的目的；其中，

I_boffset＝ξ_v-i[ε(V_a-V_b)+V_b]+C_i (1)

上述公式中：ξ_v-i为电流转换系数，ε为平衡补偿系数，C_i为常数。

以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明扫描振镜电机驱动系统的电路连接框图。

图2是本发明实施例1、实施例2的电路连接框图。

图3是本发明实施例1扫描振镜电机驱动系统智能调节过程的流程图。

图4是本发明实施例2、实施例3扫描振镜电机驱动系统智能调节过程的流程图。

图5是本发明实施例4的电路连接框图。

图6是本发明实施例4扫描振镜电机驱动系统智能调节过程的流程图。

图7是本发明实施例5的电路连接框图。

图8是本发明实施例5扫描振镜电机驱动系统智能调节过程的流程图。

图9(a)是本发明实施例6、实施例7的电路连接框图。

图9(b)是本发明所述的幅值调节模块的连接框图。

图9(c)是本发明所述的平衡调节模块的连接框图。

图10是本发明实施例6扫描振镜电机驱动系统智能调节过程的流程图。

图11是本发明实施例7扫描振镜电机驱动系统智能调节过程的流程图。

图12是现有扫描振镜电机的电容式转动角度检测装置示意图。

图13是现有扫描振镜电机的光电式转动角度检测装置示意图。

图14是现有扫描振镜驱动系统的电路连接框图。

具体实施方式

为进一步阐述本发明达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本发明的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。

实施例1：

如图2所示，一种扫描振镜电机驱动系统的电路连接框图，包括用于控制电机转动角度位置的第一电路以及实现对第一电路中自动增益控制电路进行智能补偿的第二电路，所述自动增益控制电路包括电流幅值调节模块和平衡调节模块，所述第二电路包括信号调理模块，采样模块，自动调整模块，测试信号生成模块，二选一开关；其中，

电流幅值调节模块，用于调节自动增益控制电路输出电流的幅值，所述电流幅值调节模块的输入端与自动调整模块的输出端电连接，所述电流幅值调节模块的输出端与自动增益控制电路中运算放大器的负输入端电连接；

平衡调节模块，用于补偿电机内两组角度传感器特性的差异，所述平衡调节模块的A端与自动调整模块的输出端电连接，所述平衡调节模块的B端、C端分别与电机两组位置传感器的输出端电连接，且所述平衡调节模块的B端、C端分别通过串联电阻与自动增益控制电路中运算放大器的负输入端电连接，所述平衡调节模块的D端与自动增益控制电路中运算放大器的负输入端电连接；

信号调理模块，所述信号调理模块的输入端与自动增益控制电路的输出端电联接；

采样模块，所述采样模块的输入端与信号调理模块的输出端电连接；

自动调整模块，用于控制对自动增益控制电路的智能调节及补偿过程，且所述自动调整模块的输入端与采样模块的输出端电连接；

测试信号生成模块，用于在幅值调节及平衡调节过程中，分别产生不同的测试信号，所述测试信号生成模块的输入端与自动调整模块的输出端电连接；

二选一开关，用于电机驱动系统工作在智能调节补偿模式或正常工作模式时，切换第一电路中电机角度定位闭环控制模块的输入信号，所述二选一开关的输入端分别与自动调整模块的输出端、测试信号生成模块的输出端、用户电机角度指令输入信号电连接，所述二选一开关的输出端与第一电路中电机角度定位闭环控制模块的输入端电连接。

该扫描振镜电机驱动系统，电流幅值调节模块采用第一数字电位器且第一数字电位器的动触点引出端与电阻串联实现、平衡调节模块采用第二数字电位器且第二数字电位器的动触点引出端与电阻串联实现；信号调理模块对晶体管Q₁的发射极电压进行采样；测试信号则采用等幅且幅值正负对称的正弦波，具体的智能调节过程包括如下步骤，如图3所示：

S301、自动调整模块进行初始化：即自动调整模块通过幅值补偿控制信号及平衡补偿控制信号将第一数字电位器动触点位置、第二数字电位器动触点位置设置为0；

S302、自动调整模块通过选通控制信号控制二选一开关，使电机角度定位闭环控制模块的输入信号为测试信号生成模块输出的测试信号；

S303、自动调整模块通过测试控制信号控制测试信号生成模块，使其产生恒定的测试信号；

S304、自动调整模块通过信号调理模块、采样模块对晶体管Q₁发射极电压进行采样，计算采样信号的稳态值

S305、自动调整模块将得到的采样信号的稳态值与预先设定的所需幅值进行比较；

如果与差异大于设定阈值V_{thrd_DC}，其中，V_{thrd_DC}是幅值补偿时自动调整模块对采集量进行判断的依据，则自动调整模块通过电流幅值补偿控制信号使第一数字电位器动触点位置加1，并重复上述步骤S304和步骤S305，直到与的差异小于V_{thrd_DC}为止，停止电流幅值调节的循环判断；

或者，当第一数字电位器动触点位置达到最大值时，停止电流幅值调节的循环判断；

S306、自动调整模块通过测试控制信号控制测试信号生成模块，使测试信号生成模块产生等幅的周期正弦波测试信号，控制电机运动在等幅震荡状态；

S307、自动调整模块通过信号调理模块及采样模块对晶体管Q₁发射极电压进行采样，并记录当扫描振镜电机的转子分别转动到正、负极限位置处的晶体管发射极的电压采样信号，并将其分别记为V_{E max}与V_{E min}，同时计算V_{E max}与V_{E min}的差值，即：ΔV_E＝|V_{E max}-V_{E min}|；

S308、自动调整模块将得到的ΔV_E与预先设定阈值V_{thrd_AC}进行比较，其中，V_{thrd_AC}是平衡补偿时自动调整模块对采集量进行判断的依据；

如果ΔV_E大于设定阈值V_{thrd_AC}，则通过平衡补偿控制信号使第二数字电位器动触点位置加1，并重复上述步骤S306和步骤S307，直到小于V_{thrd_AC}时为止，停止平衡调节的循环；

或者，当第二数字电位器动触点位置达到最大值时，停止平衡调节的循环判断；

S309、自动增益控制电路智能调节过程结束，自动调整模块通过选通控制信号控制二选一开关，将电机角度定位闭环控制模块的输入信号改为用户输入的电机角度指令信号，系统进入正常工作模式。

实施例2：

在实施例1的基础上，与实施例1不同之处在于：扫描振镜电机驱动系统的智能调节过程步骤S303～S305与步骤S306～S308可以调换顺序，如图4所示；其中，扫描振镜驱动系统的电路连接框图如图2所示，电流幅值调节模块采用第一数字电位器且第一数字电位器的动触点引出端与电阻串联实现、平衡调节模块采用第二数字电位器的动触点引出端与电阻串联实现；信号调理模块对晶体管Q₁的发射极电压进行采样；测试信号则采用等幅震荡的方波信号。

实施例3：

在实施例1的基础上，一种扫描振镜电机驱动系统，如图1所示，包括用于控制电机转动角度位置的第一电路以及实现对第一电路中自动增益控制电路进行智能补偿的第二电路，所述自动增益控制电路包括幅值调节模块和平衡调节模块，所述第二电路包括自动调整模块，其中，

自动调整模块，用于控制对自动增益控制电路的智能调节及补偿过程，且所述自动调整模块的输入端与自动增益控制电路的输出端电连接；

幅值调节模块，用于调节自动增益控制电路输出电流的幅值，所述幅值调节模块的输入端与自动调整模块的输出端电连接，所述幅值调节模块的输出端与自动增益控制电路中运算放大器的负输入端电连接；

平衡调节模块，用于补偿电机内两组角度传感器特性的差异，所述平衡调节模块的A端与自动调整模块的输出端电连接，所述平衡调节模块的B端、C端分别与电机两组位置传感器的输出端电连接，且所述平衡调节模块的B端、C端分别通过串联电阻与自动增益控制电路中运算放大器的负输入端电连接，所述平衡调节模块的D端与自动增益控制电路中运算放大器的负输入端电连接。

优选地，所述第二电路还包括：测试信号生成模块，用于在幅值调节及平衡调节过程中，分别产生不同的测试信号，所述测试信号生成模块的输入端与自动调整模块的输出端电连接；二选一开关，用于电机驱动系统工作在智能调节补偿模式或正常工作模式时，切换第一电路中电机角度定位闭环控制模块的输入信号，所述二选一开关的输入端分别与自动调整模块的输出端、测试信号生成模块的输出端、用户电机角度指令输入信号电连接，所述二选一开关的输出端与第一电路中电机角度定位闭环控制模块的输入端电连接。

优选地，所述第二电路还包括：信号调理模块，所述信号调理模块的输入端与自动增益控制电路的输出端电联接；采样模块，所述采样模块的输入端与信号调理模块的输出端电连接，所述采样模块的输出端与自动调整模块的输入端电连接。

该扫描振镜电机驱动系统，其智能调节过程如图3或图4所示的流程图。

实施例4：

一种扫描振镜电机驱动系统，如图5所示，包括用于控制电机转动角度位置的第一电路以及实现对第一电路中自动增益控制电路进行智能补偿的第二电路，所述自动增益控制电路包括幅值调节模块，所述第二电路包括自动调整模块，其中，

自动调整模块，用于控制对自动增益控制电路的智能调节及补偿过程，且所述自动调整模块的输入端与自动增益控制电路的输出端电连接；

幅值调节模块，用于调节自动增益控制电路输出电流的幅值，所述幅值调节模块的输入端与自动调整模块的输出端电连接，所述幅值调节模块的输出端与自动增益控制电路中运算放大器的负输入端电连接。

优选地，所述第二电路还包括：测试信号生成模块，用于在幅值调节过程中产生不同的测试信号，所述测试信号生成模块的输入端与自动调整模块的输出端电连接；二选一开关，用于电机驱动系统工作在智能调节补偿模式或正常工作模式时，切换第一电路中电机角度定位闭环控制模块的输入信号，所述二选一开关的输入端分别与自动调整模块的输出端、测试信号生成模块的输出端、用户电机角度指令输入信号电连接，所述二选一开关的输出端与第一电路中电机角度定位闭环控制模块的输入端电连接。

优选地，所述第二电路还包括：信号调理模块，所述信号调理模块的输入端与自动增益控制电路的输出端电联接；采样模块，所述采样模块的输入端与信号调理模块的输出端电连接，所述采样模块的输出端与自动调整模块的输入端电连接。

该扫描振镜电机驱动系统，幅值调节模块采用第一数字电位器且第一数字电位器的动触点引出端与电阻串联实现，信号调理模块对晶体管Q₁的发射极电压进行采样，测试信号则采用等幅且幅值正负对称的正弦波，具体的智能调节过程包括如下步骤，如图6所示：

S601、自动调整模块进行初始化：即自动调整模块通过幅值补偿控制信号将第一数字电位器动触点位置设置为0；

S602、自动调整模块通过选通控制信号控制二选一开关，使电机角度定位闭环控制模块的输入信号为测试信号生成模块输出的测试信号；

S603、自动调整模块通过测试控制信号控制测试信号生成模块，使其产生恒定的测试信号；

S604、自动调整模块通过信号调理模块、采样模块对晶体管Q₁发射极电压进行采样，计算采样信号的稳态值

S605、自动调整模块将得到的采样信号的稳态值与预先设定的所需幅值进行比较；

如果与差异大于设定阈值V_{thrd_DC}，其中，V_{thrd_DC}是幅值补偿时自动调整模块对采集量进行判断的依据，则自动调整模块通过幅值补偿控制信号使第一数字电位器的动触点位置加1，并重复上述步骤S604和步骤S605，直到与的差异小于V_{thrd_DC}为止，停止电流幅值调节的循环判断；

或者，当第一数字电位器动触点位置达到最大值时，停止电流幅值调节的循环判断；

S606、自动增益控制电路智能调节过程结束，自动调整模块通过选通控制信号控制二选一开关，将电机角度定位闭环控制模块的输入信号改为用户输入的电机角度指令信号，系统进入正常工作模式。

实施例5：

一种扫描振镜电机驱动系统，如图7所示，包括用于控制电机转动角度位置的第一电路，用于对第一电路中自动增益控制电路进行智能补偿的第二电路，所述自动增益控制电路包括平衡调节模块，所述第二电路包括自动调整模块，其中，

自动调整模块，用于控制对自动增益控制电路的智能调节及补偿过程，且所述自动调整模块的输入端与自动增益控制电路的输出端电连接；

平衡调节模块，用于补偿电机内两组角度传感器特性的差异，所述平衡调节模块的A端与自动调整模块的输出端电连接，所述平衡调节模块的B端、C端分别与电机两组位置传感器的输出端电连接，且所述平衡调节模块的B端、C端分别通过串联电阻与自动增益控制电路中运算放大器的负输入端电连接，所述平衡调节模块的D端与自动增益控制电路中运算放大器的负输入端电连接。

优选地，所述第二电路还包括测试信号生成模块，用于在平衡调节过程中产生不同的测试信号，所述测试信号生成模块的输入端与自动调整模块的输出端电连接；二选一开关，用于电机驱动系统工作在智能调节补偿模式或正常工作模式时，切换第一电路中电机角度定位闭环控制模块的输入信号，所述二选一开关的输入端分别与自动调整模块的输出端、测试信号生成模块的输出端、用户电机角度指令输入信号电连接，所述二选一开关的输出端与第一电路中电机角度定位闭环控制模块的输入端电连接。

优选地，所述第二电路还包括：信号调理模块，所述信号调理模块的输入端与自动增益控制电路的输出端电联接；采样模块，所述采样模块的输入端与信号调理模块的输出端电连接，所述采样模块的输出端与自动调整模块的输入端电连接。

该扫描振镜电机驱动系统，平衡调节模块采用第二数字电位器且第二数字电位器的动触点引出端与电阻串联实现，信号调理模块对晶体管Q₁的发射极电压进行采样，测试信号则采用等幅震荡的方波信号，具体的智能调节过程包括如下步骤，如图8所示：

S801、自动调整模块进行初始化：即自动调整模块通过平衡补偿控制信号将第二数字电位器动触点位置设置为0；

S802、自动调整模块通过选通控制信号控制二选一开关，使电机角度定位闭环控制模块的输入信号为测试信号生成模块输出的测试信号；

S803、自动调整模块通过测试控制信号控制测试信号生成模块，使测试信号生成模块产生等幅的方波测试信号，控制电机运动在等幅震荡状态；

S804、自动调整模块通过信号调理模块及采样模块对晶体管Q₁发射极电压进行采样，并记录当扫描振镜电机的转子分别转动到正、负极限位置处的晶体管发射极的电压采样信号，并将其分别记为V_{E max}与V_{E min}，同时计算V_{E max}与V_{E min}的差值，即：ΔV_E＝|V_{E max}-V_{E min}|；

S805、自动调整模块将得到的ΔV_E与预先设定阈值V_{thrd_AC}进行比较，其中，V_{thrd_AC}是平衡补偿时自动调整模块对采集量进行判断的依据；

如果ΔV_E大于设定阈值V_{thrd_AC}，则通过平衡补偿控制信号使第二数字电位器动触点位置加1，并重复上述步骤S803和步骤S804，直到小于V_{thrd_AC}时为止，停止平衡调节的循环；

或者，当第二数字电位器动触点位置达到最大值时，停止平衡调节的循环判断；

S806、自动增益控制电路智能调节过程结束，自动调整模块通过选通控制信号控制二选一开关，将电机角度定位闭环控制模块的输入信号改为用户输入的电机角度指令信号，系统进入正常工作模式。

实施例6：

在实施例1的基础上，该扫描振镜电机驱动系统,其电路连接框图如图9(a)所示，与实施例1的不同之处在于，幅值调节模块采用图9(b)所示的第一电流型数字/模拟转换器件；平衡调节模块由基于模拟/数字转换器件、中央处理器及第二电流型数字/模拟转换单元构成，并按照公式(1)计算平衡调节模块的输出电流，平衡调节模块结构如图9(c)所示；信号调理模块对位于自动增益控制电路输出端的电流传感器进行检测，以便获得自动增益控制电路输出电流I_AGC；测试信号则采用等幅震荡的方波信号，具体的智能调节过程包括如下步骤，如图10所示：

S1001、自动调整模块进行初始化：即自动调整模块通过幅值补偿控制信号将第一电流型数字/模拟转换器件数字端的输入值置为最小值，并通过平衡补偿控制信号将平衡调节模块中的中央处理器所运算公式(1)中的平衡补偿系数置0；

S1002、自动调整模块通过选通控制信号控制二选一开关，使电机角度定位闭环控制模块的输入信号为测试信号生成模块输出的测试信号；

S1003、自动调整模块通过测试控制信号控制测试信号生成模块，使其产生恒定的测试信号；

S1004、自动调整模块通过信号调理模块、采样模块对自动增益控制电路输出电流I_AGC进行采样，计算采样信号的稳态值

S1005、自动调整模块将得到的采样信号的稳态值与预先设定的所需幅值进行比较；

如果与差异大于设定阈值I_{thrd_DC}，其中，I_{thrd_DC}是幅值补偿时自动调整模块对采集量进行判断的依据，则自动调整模块通过幅值补偿控制信号使第一电流型数字/模拟转换器件的数字端输入值加1，并重复上述步骤S1004和步骤S1005，直到与的差异小于I_{thrd_DC}为止，停止电流幅值调节的循环判断；

或者，当第一电流型数字/模拟转换器件的数字端输入值达到最大值时，停止电流幅值调节的循环判断；

S1006、自动调整模块通过测试控制信号控制测试信号生成模块，使测试信号生成模块产生等幅的周期方波测试信号，控制电机运动在等幅震荡状态；

S1007、自动调整模块通过信号调理模块及采样模块对自动增益控制电路输出电流I_AGC进行采样，并记录当扫描振镜电机的转子分别转动到正、负极限位置处的晶体管发射极的电流采样信号，并将其分别记为I_{E max}与I_{E min}，同时计算I_{E max}与I_{E min}的差值，即：ΔI_E＝|I_{E max}-I_{E min}|；

S1008、自动调整模块将得到的ΔI_E与预先设定阈值I_{thrd_AC}进行比较，其中，I_{thrd_AC}是平衡补偿时自动调整模块对采集量进行判断的依据；

如果ΔI_E大于设定阈值I_{thrd_AC}，则通过平衡补偿控制信号使平衡调节模块中的中央处理器所运算公式(1)中的平衡补偿系数加0.01，并重复上述步骤S1006和步骤S1007，直到小于I_{thrd_AC}时为止，停止平衡调节的循环；

或者，当平衡补偿系数大于等于1时，停止平衡调节的循环判断；

S1009、自动增益控制电路智能调节过程结束，自动调整模块通过选通控制信号控制二选一开关，将电机角度定位闭环控制模块的输入信号改为用户输入的电机角度指令信号，系统进入正常工作模式。

实施例7：

在实施例6的基础上，与实施例6不同之处在于：扫描振镜电机驱动系统的智能调节过程步骤S1003～S1005与步骤S1006～S1008可以调换顺序；其中，扫描振镜驱动系统的电路连接框图如图9所示，幅值调节模块采用图9(b)所示的电流型数字/模拟转换器件；平衡调节由基于模拟/数字转换器件、中央处理器及电流型数字/模拟转换单元构成，并按照公式(1)计算平衡调节模块的输出电流，平衡调节模块结构如图9(c)所示；信号调理模块对位于自动增益控制电路输出端的电流传感器进行检测，以便获得自动增益控制电路输出电流I_AGC；测试信号则采用等幅震荡的方波信号,具体的自动调节过程如图11所示。

通过以上的方法实施例的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，并存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台智能设备执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储数据和程序代码的介质。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。方法实施例对应于系统实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见系统实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者逆序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、机构或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、机构或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、机构或者设备中还存在另外的相同要素。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种扫描振镜电机驱动系统，包括用于控制电机转动角度位置的第一电路，用于对第一电路中自动增益控制电路进行智能补偿的第二电路，其特征在于，所述自动增益控制电路包括幅值调节模块和平衡调节模块，所述第二电路包括自动调整模块，其中，

自动调整模块，用于控制对自动增益控制电路的智能调节及补偿过程，且所述自动调整模块的输入端与自动增益控制电路的输出端电连接；

幅值调节模块，用于调节自动增益控制电路输出电流的幅值，所述幅值调节模块的输入端与自动调整模块的输出端电连接，所述幅值调节模块的输出端与自动增益控制电路中运算放大器的负输入端电连接；

平衡调节模块，用于补偿电机内两组角度传感器特性的差异，所述平衡调节模块的A端与自动调整模块的输出端电连接，所述平衡调节模块的B端、C端分别与电机两组位置传感器的输出端电连接，且所述平衡调节模块的B端、C端分别通过串联电阻与自动增益控制电路中运算放大器的负输入端电连接，所述平衡调节模块的D端与自动增益控制电路中运算放大器的负输入端电连接；

所述第二电路还包括：

测试信号生成模块，用于在幅值调节及平衡调节过程中，分别产生不同的测试信号，所述测试信号生成模块的输入端与自动调整模块的输出端电连接；

二选一开关，用于电机驱动系统工作在智能调节补偿模式或正常工作模式时，切换第一电路中电机角度定位闭环控制模块的输入信号，所述二选一开关的输入端分别与自动调整模块的输出端、测试信号生成模块的输出端、用户电机角度指令输入信号电连接，所述二选一开关的输出端与第一电路中电机角度定位闭环控制模块的输入端电连接。

2.根据权利要求1所述的扫描振镜电机驱动系统，其特征在于，所述第二电路还包括：

信号调理模块，所述信号调理模块的输入端与自动增益控制电路的输出端电联接；

采样模块，所述采样模块的输入端与信号调理模块的输出端电连接，所述采样模块的输出端与自动调整模块的输入端电连接。

3.一种扫描振镜电机驱动系统，包括用于控制电机转动角度位置的第一电路，用于对第一电路中自动增益控制电路进行智能补偿的第二电路，其特征在于，所述自动增益控制电路包括幅值调节模块，所述第二电路包括自动调整模块，其中，

自动调整模块，用于控制对自动增益控制电路的智能调节及补偿过程，且所述自动调整模块的输入端与自动增益控制电路的输出端电连接；

幅值调节模块，用于调节自动增益控制电路输出电流的幅值，所述幅值调节模块的输入端与自动调整模块的输出端电连接，所述幅值调节模块的输出端与自动增益控制电路中运算放大器的负输入端电连接；

所述第二电路还包括：

测试信号生成模块，用于在幅值调节过程中产生不同的测试信号，所述测试信号生成模块的输入端与自动调整模块的输出端电连接；

二选一开关，用于电机驱动系统工作在智能调节补偿模式或正常工作模式时，切换第一电路中电机角度定位闭环控制模块的输入信号，所述二选一开关的输入端分别与自动调整模块的输出端、测试信号生成模块的输出端、用户电机角度指令输入信号电连接，所述二选一开关的输出端与第一电路中电机角度定位闭环控制模块的输入端电连接。

4.根据权利要求3所述的扫描振镜电机驱动系统，其特征在于，所述第二电路还包括：

信号调理模块，所述信号调理模块的输入端与自动增益控制电路的输出端电联接；

采样模块，所述采样模块的输入端与信号调理模块的输出端电连接，所述采样模块的输出端与自动调整模块的输入端电连接。

5.一种扫描振镜电机驱动系统，包括用于控制电机转动角度位置的第一电路，用于对第一电路中自动增益控制电路进行智能补偿的第二电路，其特征在于，所述自动增益控制电路包括平衡调节模块，所述第二电路包括自动调整模块，其中，

自动调整模块，用于控制对自动增益控制电路的智能调节及补偿过程，且所述自动调整模块的输入端与自动增益控制电路的输出端电连接；

平衡调节模块，用于补偿电机内两组角度传感器特性的差异，所述平衡调节模块的A端与自动调整模块的输出端电连接，所述平衡调节模块的B端、C端分别与电机两组位置传感器的输出端电连接，且所述平衡调节模块的B端、C端分别通过串联电阻与自动增益控制电路中运算放大器的负输入端电连接，所述平衡调节模块的D端与自动增益控制电路中运算放大器的负输入端电连接；

所述第二电路还包括：

测试信号生成模块，用于在平衡调节过程中产生不同的测试信号，所述测试信号生成模块的输入端与自动调整模块的输出端电连接；

二选一开关，用于电机驱动系统工作在智能调节补偿模式或正常工作模式时，切换第一电路中电机角度定位闭环控制模块的输入信号，所述二选一开关的输入端分别与自动调整模块的输出端、测试信号生成模块的输出端、用户电机角度指令输入信号电连接，所述二选一开关的输出端与第一电路中电机角度定位闭环控制模块的输入端电连接。

6.根据权利要求5所述的扫描振镜电机驱动系统，其特征在于，所述第二电路还包括：

信号调理模块，所述信号调理模块的输入端与自动增益控制电路的输出端电联接；

采样模块，所述采样模块的输入端与信号调理模块的输出端电连接，所述采样模块的输出端与自动调整模块的输入端电连接。

7.一种扫描振镜电机驱动系统，包括用于控制电机转动角度位置的第一电路，用于对第一电路中自动增益控制电路进行智能补偿的第二电路，其特征在于，所述自动增益控制电路包括幅值调节模块和平衡调节模块，所述第二电路包括信号调理模块，采样模块，自动调整模块，测试信号生成模块，二选一开关；其中，

幅值调节模块，用于调节自动增益控制电路输出电流的幅值，所述幅值调节模块的输入端与自动调整模块的输出端电连接，所述幅值调节模块的输出端与自动增益控制电路中运算放大器的负输入端电连接；

平衡调节模块，用于补偿电机内两组角度传感器特性的差异，所述平衡调节模块的A端与自动调整模块的输出端电连接，所述平衡调节模块的B端、C端分别与电机两组位置传感器的输出端电连接，且所述平衡调节模块的B端、C端分别通过串联电阻与自动增益控制电路中运算放大器的负输入端电连接，所述平衡调节模块的D端与自动增益控制电路中运算放大器的负输入端电连接；

信号调理模块，所述信号调理模块的输入端与自动增益控制电路的输出端电联接；

采样模块，所述采样模块的输入端与信号调理模块的输出端电连接；

自动调整模块，用于控制对自动增益控制电路的智能调节及补偿过程，且所述自动调整模块的输入端与采样模块的输出端电连接；

测试信号生成模块，用于在幅值调节及平衡调节过程中，分别产生所需的不同的测试信号，所述测试信号生成模块的输入端与自动调整模块的输出端电连接；

二选一开关，用于电机驱动系统工作在智能调节补偿模式或正常工作模式时，切换第一电路中电机角度定位闭环控制模块的输入信号，所述二选一开关的输入端分别与自动调整模块的输出端、测试信号生成模块的输出端、用户电机角度指令输入信号电连接，所述二选一开关的输出端与第一电路中电机角度定位闭环控制模块的输入端电连接。